KR200181607Y1 - 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소량 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소시 연소량 조정장치에 관한 것이다.

연소실을 형성하고 있는 내화벽(6)과, 상기 내화벽(6)을 지지하는 외벽(12)이 있으며, 이 연소실 바닥면은 코우크스가 연소 후 재로 되어 아래로 빠질 수 있는 바닥재(7)가 있으며, 바닥재(7)의 하부에는 떨어진 재를 모아 수거해 낼 수 있는 재 수거구(9)와 연소실에 공기를 투입하는 공기투입구(11)가 있고, 이 공기투입구(11)의 외측에는 공기량을 조정할 수 있는 공기량조정밸브조합(17)이 있어 조정레버(18)를 이용하여 공기조절판(20)을 회전 또는 상하 조정하여 연소실내의 공기량을 조정하므로써 연소량을 조정 가능하게 하며,

연소실 상부에는 코우크스 투입구(5)가 있고 그 상부에 전열관(4)이 있고, 최상부에는 유량조절밸브붙임연통(3)이 있는 구조로서,

연소시에는 이 유량조절밸브붙임연통(3)의 개폐조정으로 연소열의 체류시간을 조정하여 보일러 열효율을 높이고, 또한 코우크스의 연소특성상 연소중간에 완전소화(불을 끔)할 수 없던 문제점도 공기량조정밸브조합(17)과 유량조절밸브붙임연통(3)을 모두 잠그는 것에 의해 연소중간에 완전 소화시킬 수 있도록 구성한 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소량 조정장치.

Description

코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소량 조정장치{A Combustion equipment of a boiler using cokes}

본 고안은 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소시 연소량 조정장치에 관한것이다.

상세히 설명하면, 연소실 벽을 내화벽으로 구성하고 하부 바닥재는 주철재를 이용하여 열에 견딤과 동시에 코우크스 연소 후 재가 아래쪽으로 떨어지도록 구성하고, 그 하부에 코우크스의 연소량을 조정할 수 있는 조정장치를 실치하여, 코우크스의 연소 특성상 지속적인 소량 연소의 어려움과 급격한 고온발생 및 급격한 연소, 그리고 연소 중에 필요할 경우 완전 소화시키기 어려운 것에 대한 문제를 해결하여 소량 연소가 가능하면서도 연소가 지속될 수 있도록 하는 것은 물론 연소 중에 완전소화도 가능하여 코우크스를 연료로 사용하는 보일러의 유용도를 크게 향상시키고 연료의 절감도 가능하게 하는 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소량 조정장치에 관한 것이다.

종래의 기술을 살펴보면, 코우크스는 연소시 급격한 화력발생과 함께 연소시간이 짧아 주로 용해로와 같은 대용량 및 초고온을 요구하는 곳에 사용되고 있으며, 이러한 코우크스의 연소특성 즉, 대량연소가 요구되는 것과 급격한 고온발생 및 급격한 연소로 인한 연소의 지속성 난이, 그리고 연소 중에 완전 소화시키기 어려운 것이 소량 연소에서는 난해한 문제이다. 따라서 중소형 난방기에는 주로 연탄보일러, 나무보일러, 조개탄보일러, 기름보일러가 사용되고 있다. 이는 기름 구입비용 과다발생, 연소 후 발생되는 연탄재의 처리비용 증가, 나무연료의 연속적인 구입 난이와 같은 유지비의 과다발생이 문제점으로 대두되었다.

국내 실용신안공보 공개번호 10-1988-009249호는 1, 2, 3호 탄이 3단으로 적층되고 3탄이 동시에 하강되며, 하단부에서 1호 재탄이 인출 제거되는 공지의 연탄보일러에 있어서, 보일러에 내장된 도가니 용입통의 3호탄 위치 상단부에서 전반부를 절결하여 상단 후반 잔치부를 잔치하여 그곳에 고정 후반 도가니를 정치시키고 외피통의 상단 전면벽에서 후반 도가니와 합치되는 부위를 천개하여 창구공을 개설하고 그 상하부에 빗장고리를 각각 장착하고, 창구공과 합치되는 개폐문호 내면에 분리 전반 도가니를 대체 착탈상태로 긴착하고 그 외면에 회전 개폐변을 유착하고, 외피통 후면에 연통을 장착하고 수평조와 수직조가 연속 형성된 'ㄱ'자상 탕수조의 수펑조가 도가니 요입통의 직상방에 자리하도록 장입 장착하고 수평조 저면에 요입돔을 요설하고 수직조 전후면을 관통하여 관통연관을 장착함과 또는 수평조 저면과 수직조 후면에 걸쳐 연결연관을 장작함을 특징으로 하는 연탄보일러이며,

국내 실용신안공보 공개번호 20-1998-004094는 기름, 가스 등을 연료로 사용하는 통상의 기름보일러 등에 있어서, 상기 기름보일러의 일측으로는 연탄, 갈탄, 화목 등을 연료로 사용하는 연탄보일러 등을 설치하되, 상기 연탄보일러의 열교환기로 용수를 공급, 배출하는 공급파이프와 배출파이프는 기름보일러의 열교환 기상의 배출파이프 및 공급파이프에 각각 직접 연결배관하고, 상기 연탄보일러의 상부에는 열교환기를 내장한 캡을 복개하여 상기 열교환기로 용수를 공급, 배출하는 공급파이프와 배출파이프는 상기한 공급파이프와 배출파이프에 분기 접속되도록 배관한 것을 특징으로 하는 보일러이며,

상기의 고안들은 기름이나 가스 또는 연탄, 나무 등을 주 연료로 사용하는 보일러로써 연료 구입비용의 과다발생과 연탄재 등의 연소 후 처리비용이 과다하게드는 문제점이 발생하였으며, 이러한 연소장치는 코우크스의 연소특성상 코우크스를 연료로 사용할 수 없는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은,

가격이 저렴한 코우크스를 그 연소특성상(대량연소, 급격한 연소, 연소온도의 초고온 발생, 연소중 완전소화 불가능과 같은 특성) 중ㆍ소형 난방기에서 연료로 사용할 수 없던 것을 사용할 수 있도록 하며, 이를 위해 코우크스의 연소량을 조정하여 연소시간의 연장과 함께 소량으로도 연소를 지속시키거나 소화할 수 있도록 난방기의 연소실 하부를 연소실 외벽과 일체로 밀폐시킨 후 재 수거구와 공기투입구만 별도로 설치한 후 공기투입구에 공기량조절밸브조합을 장치하고 최상부인 연통에도 유량조절밸브붙임연통을 설치하여, 조정레버를 통하여 공기량조절밸브의 개폐를 조정하므로써 공기량을 조정하고 이 공기량의 증감에 따라 연소실내의 연소량을 조정할 수 있게 하며, 연소 중 완전소화를 하고자 할 때는 공기량조절밸브를 조정레버조작으로 폐쇄시킴과 동시에 유량조절밸브붙임연통의 유량조절밸브도 폐쇄시켜 보일러 내부에 공기유입을 근본적으로 차단하므로써 연소중인 코우크스연료를 완전 소화시킬 수 있도록 한, 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소시 연소량조정장치에 관한 것으로, 보일러에 코우크스를 연료로 사용할 때 소량연소, 연소시간의 지연 및 연소 중에 필요시 완전소화가 가능하도록 조정할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

도1 : 보일러 정면도

도2 : 단면도(도1의 3번 및 17번 부품 상세)

도면의 부호

(1)흡입밸브 (2)배출밸브 (3)유량조절밸브붙임연통 (4)전열관 (5)코우크스 투입구 (6)내화벽 (7)바닥재 (8)초기연소버너 (9)재 수거구 (10)힌지 (11)공기투입구 (12)외벽 (13)전열관 하층부 (14)단열재 (15)청소구 (16)전열관 상층부 (17)공기량조정밸브조합 (18)조정레버 (19)지지대 (20)공기조절판

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은,

연소실 벽을 내화벽으로 구성하고 하부 바닥재는 주철재를 이용하여 열에 견딤과 동시에 코우크스 연소 후 재가 아래쪽으로 떨어지도록 구성하고, 그 하부에 코우크스의 연소량을 조정할 수 있는 조정장치를 설치하고, 바닥재의 하부에는 떨어진 재를 모아 수거해 낼 수 있는 재 수거구와 연소실에 공기를 투입하는 공기투입구가 있고, 이 공기투입구의 외측에는 공기량을 조정할 수 있는 공기량조정밸브조합이 있어 조정레버를 이용하여 공기조절판을 회전 또는 상하 조정하여 연소실내의 공기량을 조정하므로써 연소량을 조정 가능하게 하며, 연소실 상부에는 코우크스 투입구가 있고 그 상부에 전열관이 있고, 최상부에는 유량조절밸브붙임연통이 있는, 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소량 조정장치에 관한 것으로

종래에는 코우크스의 경우 연소시 급격한 화력발생과 함께 연소시간이 짧아 주로 용해로와 같은 대용량 및 초고온을 요구하는 곳에 사용되고 있으며, 이러한 코우크스의 연소특성 즉, 대량연소가 요구되는 것과 급격한 고온발생 및 급격한 연소로 인한 연소의 지속성 난이가 소량 연소에서는 어려운 문제이므로 중소형 난방기에 적용하지 못하고 있으며, 따라서 중소형 난방기에는 주로 연탄보일러, 나무보일러, 조개탄보일러, 기름보일러가 사용되고 있고, 이는 기름 구입비용 과다발생, 연소 후 발생되는 연탄재의 처리비용 증가, 나무연료의 연속적인 구입 난이와 같은 유지비의 과다발생 문제가 있으므로, 가격이 저렴한 코우크스를 보일러의 연료로 사용하기 위하여 코우크스의 연소 특성상 지속적인 소량 연소의 어려움과 급격한 고온발생 및 급격한 연소, 그리고 연소 중에 필요할 경우 완전소화시키기 어려운 것에 대한 문제를 해결하여 소량 연소가 가능하면서도 연소가 지속될 수 있도록 하는 것은 물론 연소 중에 필요시 완전소화도 가눙하여 코우크스를 연료로 사용하는 보일러의 유용도를 크게 향상시키고 연료의 절감도 가능하게 하는, 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소량 조정장치이다.

도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 보일러 정면도이고 도2는 도1의 (3)번 유량조절밸브붙임연통 및 (17)번 공기량조정밸브조합에 대한 상세를 단면도로 도시한 것으로, 도면의 부호는 (1)흡입밸브, (2)배출밸브, (3)유량조절밸브붙임연통, (4)전열관, (5)코우크스 투입구, (6)내화벽, (7)바닥재, (8)초기연소버너, (9)재 수거구, (10)힌지, (11)공기투입구, (12)외벽, (13)전열관 하층부, (14)단열재, (15)청소구, (16)전열관 상층부, (17)공기량조정밸브조합, (18)조정레버, (19)지지대, (20)공기조절판임을 알수 있다.

연소실의 내화벽(6)은 코우크스 연소시 발생하는 초고온에 견딜 수 있게 되며, 바닥재(7)는 코우크스 연소 후 발생하는 재가 쉽게 밑으로 이동하게 하며, 코우크스의 연소실내 투입은 코우크스 투입구(5)로 하게 되며, 연소실내에 공기투입은 공기투입구(11)를 통하여 하되 공기량조정밸브조합(17)에 의하여 공기량을 조절하므로써 연소실내의 연소량을 조정할 수 있게 된다. 즉, 조정레버(18)를 회전하거나 상하 조작하므로써 공기조절판(20)에 의해 공기투입구(11)의 공기투입량은 많거나 적게 조정되며, 공기투입량이 많으면 연소량은 많아지고 공기투입량이 적어지면 연소량도 적게된다. 코우크스를 연소 중에 완전소화를 시키고 싶을 때 는 공기량조정밸브조합(17)과 유량조절밸브붙임연통(3)을 완전히 폐쇄하면 연소실내의 투입공기가 없게되어 완전소화가 가능하게 된다. 여기서 공기투입구(11)와 유량조절밸브붙임연통(3)은 그 단면형상을 4각, 3각, 타원형 또는 원형 등으로 구성할 수 있으며, 그 크기는 연소실의 크기에 따라 다양하게 적용할 수 있다.

코우크스를 보일러의 연료로 사용할 때 가장 문제가 되는 연소량 조정을 공기투입량조정레버를 이용하여 조정하는 방식으로 해결하여, 코우크스의 연소속도를 미세 조정할 수 있게 되었으며, 공기투입량을 제로화 하여 코우크스가 연소중에도 필요하면 완전소화가 가능하게 되어 보일러의 조작을 쉽게 하고 불필요한 연료소비를 방지할 수 있게 하여 코우크스를 연료로 하는 보일러의 사용을 활성화 시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

Claims (1)

1. 가정용 또는 원예시설용 및 비닐하우스 재배지용 난방기에 있어서,

   코우크스를 난방기 연료로 사용하는 것을 쉽게 하기 위하여 연소실의 하부를내화벽(6)과 일체형으로 밀폐시킨 후 연소실 하부에 공기량조정밸브조합(17)이 붙어있는 공기투입구(11)와 재 수거구(9)만 장치하여 연소실내로 들어오는 공기는 공기투입구(11)를 통해야 들어올 수 있도록 한 후, 조정레버(18)를 조작하여 공기조절판(20)을 회전시키거나 상하 이동시켜 공기투입량을 조정할 수 있게 하여 연소실의 연소량을 조정할 수 있도록 하고, 코우크스가 연소 중에 완전소화가 필요한 경우는 공기량조정밸브조합(17)의 조정레버(18)를 조작하여 공기투입구(11)를 폐쇄하고 보일러의 최상부에 있는 유량조절밸브붙임연통(3)을 동일방법으로 폐쇄하여 연소실내의 완전소화도 가능한 구조로서, 공기투입구(11)의 단면형상은 4각형, 3각형, 타원형, 원형 등으로 적용 가능하게 구성됨을 특징으로 하는 코우크스를 연료로 하는 보일러의 연소시 연소량 조정장치.